Biến tro, xỉ thành vật liệu có ích

Mới xử lý khoảng 48% tổng lượng phát thải

Theo thống kê của Bộ Xây dựng, lượng phát thải tro, xỉ từ 29 nhà máy nhiệt điện trên cả nước trong năm 2022 là khoảng 16 triệu tấn và sẽ tăng lên 20 triệu tấn vào năm 2025. Trong số này, lượng tro, xỉ từ các nhà máy nhiệt điện phía Nam chiếm khoảng 11%. Dù các ngành, các cấp và địa phương đã có nhiều nỗ lực trong tận dụng tro, xỉ làm vật liệu xây dựng… nhưng vẫn chỉ dùng khoảng 48% tổng lượng phát thải.

Hiện cả nước đang tồn đọng khoảng 48 triệu tấn tro, xỉ nhiệt điện, gây nhiều khó khăn trong quản lý và bảo vệ môi trường. Đơn cử, tại tỉnh Bình Thuận, bãi chứa tro, xỉ của Nhà máy Nhiệt điện Vĩnh Tân 2 và 4 rộng hơn 38ha đã chứa hơn 8,1 triệu tấn chất thải, sắp vượt ngưỡng thiết kế (8,7 triệu tấn). Tình trạng tương tự cũng đang diễn ra tại bãi chứa tro, xỉ rộng hơn 60ha của các Nhà máy Nhiệt điện Vĩnh Tân 1 và 3. “Nhu cầu của thị trường đối với gạch không nung được sản xuất từ tro, xỉ ở khu vực miền Trung chưa nhiều. Việc san lấp lâu nay ít dùng tro, xỉ, nên vẫn có tâm lý e ngại loại vật liệu này”, Phó Giám đốc Nhà máy Nhiệt điện Vĩnh Tân 4 Phạm Đình Quang nói.

Theo Vụ Vật liệu xây dựng (Bộ Xây dựng), nguyên nhân chủ yếu dẫn đến việc tro, xỉ tiêu thụ còn chậm là do việc sử dụng tro, xỉ chưa hấp dẫn về kinh tế - kỹ thuật. Ngoài ra, có nhà máy nhiệt điện chưa thực hiện phân loại riêng biệt tro và xỉ, gây khó khăn cho việc xử lý và sử dụng tro, xỉ. Cùng với đó, năng lực của đơn vị tham gia xử lý tro, xỉ còn hạn chế…

Những ứng dụng mới

Phó Giáo sư, Tiến sĩ Lê Thị Kim Phụng và nhóm cộng sự của mình tại Trường Đại học Bách khoa (Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh) đang tăng cường phối hợp với Sàn giao dịch công nghệ Techport.vn của Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Hồ Chí Minh hoàn thiện quy trình và sẵn sàng chuyển giao công nghệ phát triển công nghệ sản xuất vật liệu Aerogel Composite từ tro bay, ứng dụng làm vật liệu siêu nhẹ, cách âm, cách nhiệt cho các đối tác.

Theo đó, tro bay là phế thải sinh ra khi đốt các nguyên liệu hóa thạch trong các nhà máy nhiệt điện. Tại Việt Nam, mới chỉ có khoảng 30% tro bay được sử dụng làm phụ gia. Số còn lại phải cất trữ, gây tốn kém và ô nhiễm môi trường. Phó Giáo sư, Tiến sĩ Lê Thị Kim Phụng đã cùng cộng sự nghiên cứu thành công quy trình chuyển hóa hoàn toàn tro bay thành Aerogel Composite. Đây là nguyên liệu chính để chế tạo tấm vật liệu rắn siêu nhẹ nhưng chịu được vật nặng có trọng lượng gấp từ 500 đến 4.000 lần trọng lượng của nó. Ngoài ra, vật liệu Aerogel Composite còn có khả năng chống cháy, cách nhiệt, cách âm…; là vật liệu “xanh” thân thiện môi trường, có thể ứng dụng vào nhiều lĩnh vực đời sống.

“Chúng tôi đã làm chủ công nghệ sản xuất tấm vật liệu tro bay Aerogel Composite có giá thành sản xuất rất thấp, chỉ khoảng 59.000 đồng/m2; xây dựng được quy trình sản xuất với năng suất đầu ra là 27m2/mẻ, tương đương 15 tấm vật liệu kích thước 1,8x1x0,02m”, Phó Giáo sư, Tiến sĩ Lê Thị Kim Phụng nói.

Cuối tháng 10-2022, nhóm nghiên cứu của Viện Thủy công (Bộ NN&PTNT) đã được Hội đồng Khoa học đánh giá, nghiệm thu cấp nhà nước nghiệm thu đề tài “Nghiên cứu công nghệ cứng hóa đất bùn nạo vét để sử dụng trong san lấp mặt bằng thay thế cát”. Đây là nghiên cứu do Tiến sĩ Ngô Anh Quân và nhóm cộng sự triển khai thử nghiệm suốt 3 năm qua tại tỉnh Cà Mau.

Theo đó, nhóm nghiên cứu đã sử dụng xi măng, tro bay, xỉ lò cao, thạch cao và phụ gia với tỷ lệ thành phần cấp phối hợp lý để cứng hóa đất bùn nạo vét, dùng làm vật liệu san lấp mặt bằng và đắp nền đê bao, bờ bao thay thế cát xây dựng; thiết lập quy trình công nghệ để tổ chức thi công cứng hóa bùn với thiết bị trộn khối lớn trên sà lan di động thích hợp với điều kiện tự nhiên của khu vực Đồng bằng sông Cửu Long. Qua thực tế triển khai, vật liệu mới đạt tiêu chuẩn TCVN 8217:2009 tương đương với đất trạng thái dẻo cứng; giá thành cạnh tranh được với cát san nền. “Đề tài đã nghiên cứu và áp dụng thành công giải pháp công nghệ vật liệu dùng để cứng hóa đất bùn nạo vét từ sông, kênh bằng các chất kết dính vô cơ, dùng để san lấp và làm nền (lõi) cho đê bao kết hợp đường giao thông”, Tiến sĩ Ngô Anh Quân thông tin.

Để tăng cường hơn nữa việc sử dụng tro, xỉ thải từ các nhà máy nhiệt điện theo chỉ đạo của Chính phủ, Bộ Xây dựng đã giao Viện Vật liệu hoàn thiện tiêu chuẩn quốc gia TCVN về "Xỉ phốt pho cho sản xuất xi măng và bê tông". Bộ Khoa học và Công nghệ đang thẩm định hồ sơ dự thảo tiêu chuẩn quốc gia TCVN về "Bê tông sử dụng tro bay trong công trình thủy lợi"… Tất cả nhằm tạo ra tiêu chuẩn nguồn cung vật liệu mới trong xây dựng và giảm thiểu ô nhiễm môi trường.